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试谈谐波电力有源滤波器(APF)电流跟踪对策和实现

收藏本文 2024-01-23 点赞:35026 浏览:158837 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文阐述了谐波的定义、产生及其会造成的危害,介绍了抑制谐波的必要性、谐波抑制的策略、谐波抑制的国际和国内标准、APF的分类、组成部分及其工作原理,描述了APF在国外和国内的历史进展和近况。实时精确的谐波电流检测是APF(Active Power Filter)的一个重要环节,比较了几种谐波电流检测策略后,选择了基于瞬时无功功率论述的ip、iq谐波电流检测策略和基于ip、iq检测法的任意次谐波电流瞬时值检测策略,推导了这两种谐波检测策略的原理。根据谐波电流检测策略对低通滤波器的性能要求,浅析后采取二阶巴特沃斯低通滤波器。介绍了三角载波制约方式、滞环制约方式和改善的三角载波制约方式制约对策的原理。为了验证采取的谐波检测策略和制约对策的正确性和实时性,本论文在MATLAB的SIMULINK环境中建立了并联型APF的仿真模型,并验证了在网侧电压有畸变和无畸变两种情况下的谐波电流检测策略和制约对策的有效性。仿真结果表明,采取的谐波电流检测策略和制约对策能较好的起到谐波抑制作用,具有较好的动态补偿特性。在论述浅析和MATLAB仿真探讨的基础上,设计了以TI公司TMS320F2812数字信号处理器为制约器的并联型APF,研制了实验样机,介绍了实验样机的各组成部分,给出了相关元器件参数的计算。在实验样机上进行实验探讨。关键词:并联型有源电力滤波器论文谐波抑制论文TMS320F2812DSP论文瞬时无功论述论文MATLAB论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    1.绪论10-19

    1.1 选题背景10

    1.2 谐波的定义、产生及危害10-11

    1.2.1 谐波的定义10

    1.2.2 谐波的产生10

    1.2.3 谐波的危害10-11

    1.3 谐波的抑制11-15

    1.3.1 主动抑制谐波措施11-12

    1.3.2 被动抑制谐波措施12-15

    1.4 谐波抑制标准15-17

    1.4.1 国际标准15-16

    1.4.2 国家标准16-17

    1.5 APF 的进展近况17-18

    1.6 本论文内容安排18-19

    2 APF 的谐波电流检测策略19-34

    2.1 APF 谐波电流的检测策略浅析19-21

    2.1.1 基于频域浅析的模拟带通或带阻滤波器检测法19

    2.1.2 基于神经网路的自适应电流检测法19-20

    2.1.3 基于傅里叶变换的谐波检测算法20-21

    2.2 基于瞬时无功论述的谐波电流和无功电流的瞬时值检测法21-31

    2.2.1 电功率论述的进展21-22

    2.2.2 p-q 论述中 Clarke 变换的推导22-24

    2.2.3 p-q 论述在 APF 中的运用24-27

    2.2.4 任意次谐波的检测27-31

    2.3 LPF 的选择31-32

    2.4 本章小结32-34

    3 并联型 APF 的构成和实现34-50

    3.1 信号采集电路34-35

    3.2 信号处理电路35-37

    3.2.1 电压偏置36

    3.2.2 电压跟随电路36-37

    3.3 光电隔离电路37-38

    3.4 变流器电路38-42

    3.4.1 开关器件的选择38-40

    3.4.2 直流侧储能元件的选择40-41

    3.4.3 主电路的数学模型41-42

    3.5 驱动电路42

    3.6 同步信号电路42-43

    3.7 APF 容量计算43

    3.8 直流侧电压设计43-45

    3.8.1 电压计算43-44

    3.8.2 电容值计算44-45

    3.8.3 电压制约45

    3.9 交流侧连接电感器设计45-49

    3.9.1 电感值的计算45-48

    3.9.2 电感的设计48-49

    3.10 本章小结49-50

    4 并联型 APF 的 MATLAB 仿真50-66

    4.1 MATLAB 简述50

    4.2 构建并联型 APF 仿真模型50-57

    4.2.1 建立谐波源模型50-51

    4.2.2 谐波电流检测模型51-54

    4.2.3 不同制约对策的原理及仿真模型54-57

    4.3 并联型 APF 整体仿真及波形浅析57-65

    4.4 本章小结65-66

    5 并联型 APF 的软件设计66-76

    5.1 TMS320F 2812 介绍66

    5.2 CCS 介绍66-67

    5.3 软件框架设计67-68

    5.4 程序流程图68-73

    5.4.1 主程序流程68

    5.4.2 中断子程序流程图68-73

    5.5 软件运转可靠性73

    5.6 实验结果73-75

    5.7 本章小结75-76

    6 结论与展望76-77

    6.1 结论76

    6.2 展望76-77

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